Fachbeiträge & Interviews
Donnerstag, 18. Oktober 2018
Ausgabe 6268 | Nr. 291 | 18. Jahrgang
Autor: 
Herausgeber: mb AEC-Software GmbH mb AEC-Software GmbH email-weiterempfehlendruckansicht

Blockfundamente - Becherbemessung bei glatten Schalungen - Teil 1/2

# 07.01.2002

In der Baupraxis ist eine Ausführung mit glatten Wandungsflächen zwischen Stütze und Becher bei Blockfundamenten häufig zu sehen und aufgrund der einfachen Ausführung sehr beliebt. Für die Bemessung fehlt jedoch ein allgemein gültiges Verfahren. Die Grundlagen der Lösung werden in diesem Aufsatz zusammengestellt und erläutert.

Becherfundamente als besondere Köcherfundamente

Neben Köcherfundamenten mit aufgesetztem Köcher werden häufig auch solche mit eingelassenem Köcher ausgeführt. Diese bezeichnen wir im Folgenden als Becherfundamente. In der Literatur wird auch die Bezeichnung Blockfundamente verwendet.

Becher mit glatten Innenseiten werden in der Baupraxis häufig verwendet. Der Vorteil: die Herstellung einer glatten Konstruktion für die Innenseiten und den Stützenfuß erfordert weniger Aufwand als die raue Ausführung.

Der folgende Aufsatz beschreibt und entwickelt ein Rechenverfahren zur Bemessung des Bechers solcher Fundamente.

Einführung: Verfahren zur Einbindung von Stützen

Zur Einbindung vorgefertigter Stützen in die Fundamente werden in der Baupraxis entweder Köcherfundamente oder Blockfundamente eingesetzt. Beim Blockfundament wird die Stütze direkt im Fundamentkörper (im Becher) verankert, während bei der zweiten Variante oberhalb der Fundamentplatte ein Köcher aufgesetzt wird.

Die Ansätze für die Bemessung von Köchern können sowohl bei rauer als auch bei glatter Schalung angewendet werden. Für die Becher von Blockfundamenten verwendet man meistens das Verfahren nach Steinle. Dieses Verfahren ist jedoch nur für raue Konstruktionen geeignet. Bei einer solchen Konstruktion muss sowohl die Becherinnenseite als auch die Stütze im Einbindebereich profiliert werden.

In der Baupraxis ist eine Ausführung mit glatten Wandungsflächen zwischen Stütze und Becher bei Blockfundamenten häufig zu sehen. Bei Stahlstützen, die in einen Becher einbetoniert werden, handelt es sich immer um eine Lösung mit glatter Ausführung. Diese glatte Konstruktion ist aufgrund der einfachen Ausführung bei nicht zu großen Beanspruchungen sehr beliebt. Für die Bemessung fehlt jedoch ein allgemein gültiges Verfahren.

Zur Zeit muss man mit groben Vereinfachungen auskommen oder die Lösungsansätze für andere Konstruktionen übernehmen. Ab BauStatik Version 8.6 bietet das Programm S535 für das oben geschilderte Problem - Becherbemessung mit glatter Schalung - eine Lösung an. Die Grundlagen der Lösung werden in diesem Aufsatz zusammengestellt und erläutert.

Lastabtragung bei Blockfundament und Köcherfundament identisch

Bild 1: Schnittgrößen im Becher und Gleichung (1) Bild 1: Schnittgrößen im Becher und Gleichung (1)

Die Lastabtragung zwischen Stütze und Fundament funktioniert beim eingelassenen Becher und beim aufgesetzten Köcher auf gleiche Weise. Deshalb können die Annahmen für Köcherfundamente ohne weiteres auch für die Becher von Blockfundamenten verwendet werden.

Geht man davon aus, dass außer der direkten Übertragung der Normalkraft N in die Fundamentplatte das Biegemoment M und die horizontale Kraft H durch ein horizontales Kräftepaar Ho und Hu in den Becher aufgenommen werden, erhält man die Beziehungen der Gleichung (1) (siehe Bild 1)

Im folgenden wird beschrieben, wie der Becher bewehrt werden muss, um das Kräftepaar Ho und Hu sicher in das Fundament abzuleiten.

Mittig angeordnete Stütze und horizontale Bewehrung

Bild 2: Lastabtragung für Ho in horizontaler Ebene Bild 2: Lastabtragung für Ho in horizontaler Ebene

Bei mittig angeordneter Stütze (symmetrisch zu y-Achse, siehe Bild 2) können die Kräfte Ho und Hu als zwei mittig in einer Wandscheibe (= Fundamentplatte) angreifende Einzellasten angesehen werden. Da sie in unterschiedlichen Richtungen und Ebenen wirken, können sie bei der Bemessung getrennt betrachtet werden.

Horizontale Bewehrung:
In der horizontalen Ebene kann die Lastabtragung für Ho durch das (in Bild 2) dargestellte Stabwerk modelliert werden. Grundlage dieser Annahme ist eine Analyse der Hauptspannungstrajektorien sowie eigene Untersuchungen mit Hilfe von FE-Berechnungen (MicroFe).

Ausgehend von der Neigung der resultierenden Betondruckkräfte mit Gleichung (2) erhält man die Zugkräfte zu Gleichung (3a) und (3b). Bei sehr schmalen Fundamenten mit d ≤ ds geht die Gleichung(3b) in Gleichung (3c) über. (siehe Bild 3)

Mit Hilfe der Gleichungen (3a) und (3b) kann die jeweils erforderliche horizontale Bewehrung ermittelt werden zu Gleichung (4).

Bild 3: Gleichungen (2), (3a), (3b), (3c) und (4) Bild 3: Gleichungen (2), (3a), (3b), (3c) und (4)

Die Bewehrung As1 soll bei größerem Fundamentkörper im Abstand von 0,4 ds von der Becherwandung (siehe Bild 2) verteilt angeordnet werden. Bei kleinem Wert von ds/kc (balkenartige Becherwand) sollte sie an der Außenseite der Becherwand konzentriert angeordnet werden. Für die Zwischenzustände kann die Bewehrung sinngemäß angeordnet werden.

Die Bewehrung As2 ist hingegen stets im Nahbereich der Becherseitenwandung einzulegen. Auf der sicheren Seite liegend wird die oben ermittelte Bewehrung auch für unten (zur Aufnahme von Hu) gewählt. Die Bewehrung ist im unteren Bereich des Bechers einzulegen.

2018-08-17 Massivbau Blockfundamente Becherbemessung Schalungen glatte Köcher Baupraxis Konstruktion Stütze Bau Statik 8.6 S535 Lastabtragung Kräfteübertragung N M H Schnittgrößen Wandscheibe Platte Stabwerk FE Berechnunhen Untersuchungen Hauptspannungstrajektoren Analyse Weimin Cheng Massivbau Massivbau https://www.bauingenieur24.de/fachbeitraege/massivbau/blockfundamente-becherbemessung-bei-glatten-schalungen-teil-1-2/475.htm 740 de-DE
Kurz-Link  Kurz-Link zu diesem Beitrag:
https://www.bauingenieur24.de/url/700/475